Расширенное руководство по полимерам. Свойства реактопластов. PNB, SR, TPU, натуральный каучук, латекс

SR или полисульфиды содержат серу и углеродные связи, которые образуют эластомеры с термосферой (TSE). Они обладают исключительной стойкостью к маслам, смазкам и растворителям, но имеют неприятный запах. Их механическая прочность достаточно слабая, а теплостойкость можно назвать удовлетворительной. Сопротивление истиранию полисульфидов вдвое меньше, чем у натуральных каучуков, а их прочность на разрыв составляет всего от 8,3 до 9,7 МПа (от 1200 до 1400 фунтов на квадратный дюйм). Однако эти значения сохраняются даже после длительного погружения в масло. Повышенное содержание серы повышает их стойкость к растворителям и маслам, но снижает их проницаемость для газов.

Термореактивный полиуретан (TPU) имеет широкий спектр применения: от мягких подушек до твердого стекла с превосходной износостойкостью. Использование термореактивных полиуретанов включает колеса скейтборда, сплошные шины, напольные покрытия, морскую отделку и т. д. Основное применение мягкой пены – автомобильные бамперы. В основном улучшения свойств производятся с добавлением волокон и наполнителей в формованные изделия для повышения стойкости к порезам, большей жёсткости модулей, уменьшения деформаций, вызванных теплом и атмосферными воздействиями и т. д.

Что касается натуральных каучуков, то, в дополнение к тому, что было сказано о полиизопренах, нужно сказать, что эти материалы по своей природе обладают одними из самых ценных свойств среди всех синтетических пластмасс. Это же касается и их обработки. Фактически процессы производства натуральных каучуков (в основном прессование и вулканизация) были расширены для обработки определенных эластомерных пластиков. Несмотря на то, что основным товаром на рынке являются шины, NR (так сокращается натуральный каучук) используется во многих других продуктах (уплотнения, прокладки и т. д.). Ожидается, что потребление NR не превысит нынешних 40% по сравнению с эластомерными пластиками, а некоторые источники прогнозируют снижение. По оценкам специалистов, потребление NR в мире составляет около 10 миллионов метрических тонн.

Продуктивность деревьев NR (главный образом бразильской гевеи) медленно увеличивается, главным образом благодаря созреванию высокопродуктивных клонов, использованию химических стимуляторов и улучшению выращивания саженцев. Деревья Hevea brasiliensis теперь используются через шесть лет после посадки по сравнению с семью годами всего десять лет назад. Увеличение пересадки может быть необходимо, чтобы избежать дефицита натурального каучука в будущем. Азия продолжает доминировать в мире, составляя в среднем 94% от общего объема производства. Более ста лет назад, когда, собственно, и начала свою деятельность резиновая промышленность, единственным источником в мире была Бразилия, причём сначала большие партии деревьев вывозили нелегально.

Тем не менее, за это время произошел значительный сдвиг среди основных стран-производителей. Малайзия, на долю которой приходилось 32% мирового производства десять лет назад, сейчас производит менее 13% и продолжает смещать акцент на другие сельскохозяйственные культуры и несельскохозяйственные инвестиции. Таиланд стал крупнейшим в мире производителем натурального каучука с темпами роста в среднем 8% ежегодно с 1988 года. Индонезия также имеет потенциал для долгосрочного роста из-за наличия земли и рабочей силы. Другие азиатские страны (Индия и Китай) также неуклонно увеличивали свою долю в мировом производстве.

Натуральный резиновый латекс содержит около 35% натурального каучукового углеводорода в виде частиц диаметром около 1 мкм и около 5% не резиновых компонентов, состоящих из белка, липидов, сахара и соли. Большая часть латекса коагулируется добавлением уксусной или муравьиной кислоты для получения твердого материала. Некоторое количество латекса используется после концентрирования до примерно 60% содержания каучука путём центрифугированием. Стабильность концентрированного латекса сохраняется добавлением примерно 1,5% аммиака. Это высвобождает жирные кислоты из липидов, которые стабилизируют латекс после разрушения белка в результате естественной микробиологической атаки. Использование этого материала продолжается на коммерческих и промышленных рынках.